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海绵城市理念的城市道路设计研究

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海绵城市理念的城市道路设计研究

1.引言
伴着农村地域的日益缩小,城市格局的逐渐扩大,在这城市扩大的过程中,诸多问题日益凸显,比如:因城市改造而造成的水资源污染、水资源质量下降、水资源匮乏等。这些问题已成不容忽视的关乎国民生计的重要议题,对于一个城市来说,它的道路好比人体的血管,各项支流都不容忽视,共同承担着生命体的正常运行,而对于城市道路来说,它肩负着一个城市的发展,也决定着一个城市的发展前景及人们的生活质量,它是整个城市不可或缺、重中之重的组成部分。其修筑质量将直接关系着一个城市建设的整体走向,以及它的建设水准。对于城市污染来说,城市道路就是污染发生的主要地点,而解决这些问题的就只能导入海绵城市的设计方案,来彻底改造其制造水平。本文就是对中小城市道路施工所存在的各种隐患、各种质量残缺,以及造成的资源污染或浪费设计出统一设计方案,而在方案当中,海绵城市的设计概念就是整个设计过程中的核心理念,也是本次设计的指导思想。城市道路是一个城市的重要组成部分,在城市建设中,最关键的内容就是对城市道路进行优化建设,这是改善城市建设的整体水准的重要途径。随着城市建设的进程日趋快速,城市中用于道路建设的面积也越来越大,而城市道路的设计水准更是人们所重点关注的内容。然而,在目前形势下,城市道路的设计内容却更趋向于城市道路的功能设计,却对控制雨水和排水功能的设计视而不见。因此,为加强城市道路设计水准的提高,把道路径流雨水的控制列为设计重点,采用了海绵城市的设计理念,从而提高城市道路设计的品质和水准。
2.城市道路建设的现状
城市道路是当代城市雨水径流和造成污染物质产生的一个较大的场地,目前行内专业人员正在想尽办法采取新型理念来治理雨水径流。在目前社会发展背景下,城市道路的设计内容多半向交通功用靠近,而忽视了雨水径流何去何从,雨水径流无法很快地排出,也无法采用集中处理的方式,导致这些问题产生的原因就是没有把环保节能和雨水径流紧密联系起来,以及没有把雨水资源循环使用和雨水径流紧密联系在一起。原计划城市道路的规划方案是这样的,雨水在道路平缓坡面处聚集,经过汇合后流到雨水井中,利用排水网络使雨水流到河道中。该排水形式存在相当多的缺点:及时是城市道路中的雨水径流途经雨水井,再经过排水网络,流入河道,非常浪费时间,要实现雨水存储很困难,地下水不能被及时补给;第二是城市道路中的绿化植被对地面上的降水无法达到很好的存储作用,绿化植被的浇注却用不到降水资源,致使水资源被白白浪费掉很多,使得水资源缺乏的问题越来越严重;第三是如果遇上雨水丰沛的季节,地面径流量会大幅度上涨,这将会造成城市排水网络超负荷的严重后果,同时,用于排水的水泵站所要承受的工作负荷也会大幅度增加,这将大大提高城市发生水涝的概率,这对城市的危害相当之大。
3.海绵道路的优劣
关于海绵道路的优点,主要有以下几点:
及时点,海绵道路可以减少洪峰流量,降低城市排水的压力。以往的城市排水都是采用快速排水方式,利用城市原有的排水网络和排水管道。然而,在城市快速发展的今天,不透水的面积在不断增大,原有的排水网络不足以满足城市的排水要求。如果城市中的积存雨水无法及时地排出,则会导致城市内发生涝灾的严重后果,对人们的财产安全和生命安全造成严重的伤害。海绵道路则利用多种手段排出雨水的方式,对雨水予以渗透、滞留、储存,从而对排水网络系统进行有力控制,进而控制雨水的流量和流速,实现雨水对城市排水压力的大幅度降低。
第二点,对地下水资源进行补给。以往的城市道路排水网络系统是通过把雨水聚集后,排到排水网络,再把它排到城市的河道和护坡中,导致无法对城市地下水资源进行有效补给。海绵城市雨水径流则是通过道路路面渗透到LID设施,通过数次渗透,渗透到地表以下,汇合到地下水之中,对地下水资源进行及时补充,使得城市地下水的水位得以上升。
第三点,使得道路行驶的舒适度和安全度得以提升。通过和以往传统道路的比较,在实现城市道路海绵化建设的过程中,选择在道路路面上铺设透水材质,使得雨水能够快速渗透到道路表面,防止道路路面形成积水,导致汽车轮胎的附着力变大,保障汽车在雨天行驶时的交通安全。另外,铺设透水材质的路面还可以使路面和轮胎间的空气压缩与抽吸大大降低,使得轮胎发出的声音大幅度减少,从而提升行驶过程中的舒适度,同时减少汽车造成的噪音。第四点,实现城市微气候的调整。海绵道路在道路两旁LID设备的配合下,能够大幅度提高城市地下水资源的水位,还可以进一步使路面的温度大大降低,这就说明,海绵道路可以减少热岛效应对城市的作用,使得城市气候有所改变。关于海绵道路的缺点,主要有以下两点:
及时点,养护水准太高。为了保障海绵道路的排水工作正常,要对海绵道路的相关设备加以定期清洗,以避免砂石对海绵道路的排水功能造成影响。第二点,抗剪能力小。海绵道路的透水构造较为疏松,所以和以往道路比起来,抗剪能力稍弱。
4.城市道路设计中海绵城市理念的应用
及时点,从城市道路的整体规划方案着眼,雨水管道的设计布局位置通常都选择在城市道路中心线之下的位置,而且要较大限度地不破坏城市道路中原有的雨水主管道和检查井。检查井的井盖标准高度要和设计道路路面的标准高度保持统一。道路红线宽度主要组成部分包括人行横道、生物滞留区、非机动车道、机动车道两幅。另外,在整体道路设计方案中,要考虑因地制宜,即不同的实际状况采用不同的道路雨水处理利用的设计方案,例如针对非机动车道和人行横道要选用透水铺装的方式,与此同时,在道路两边的下侧增加布置凹陷式生物滞留设备。
第二点,城市道路规划中,能够利用生物滞留设备的手段使海绵效应发挥巨大作用。比如,把道路两边的绿化带宽度增加到大于2.5米,而且使其处于下凹式的地理环境中,变为下凹式绿地,道路边缘的石块作开口处理,搜集、滞留机动车道聚集的雨水。生物滞留设备主要结构包括:沉砂池、挡水围堰、雨水溢流井、种植土壤层、卵石层、滤砂层等,利用化学反应、物理反应以及生物反应三者相结合的方式,可以有力地除掉城市道路径流初期阶段产生的污染物质。
第三点,对于城市道路中非机动车道和人行横道的设计规划,利用透水铺装的设计形式使得海绵效应的作用和优点得以凸显。如果在铺装过程中遇到机动车道和人行横道所能承受负荷较小的道路路面时,则要优先考虑透水砖材质,利用透水铺装的手段使得降水可以立马渗透到地表,从而起到补给地下水的作用,进而提高道路路面的透水功能。在之前城市道路的相关设计规划中,坚持认为采用透水铺装的方式可以很好地去除各种各样的污染物质,从而使得水资源的水质标准也得到很高的提升。而在人行横道的改善规划当中,则要选用坡向绿化退线的处理方式,利用道路两边的植草沟把道路路面上的雨水进行聚集并排至退线内,到雨水花园聚集并渗透到地表,从而达到加强道路设计效果的目的。第四点,对于城市道路中边坡支护的设计规划的时候,为了使得海绵城市的效果较大化,则要对石质边坡予以恰当的重点处理,设计师要在道路沿线岩层的特点和走向有所调查研究的基础上,对边坡的坡度进行合理的设计,对坡率进行适度控制,同时利用挂网喷射植草、方格网植草和窗式护面墙植草等许许多多生态性的支护手段,保障城市道路雨水的渗透问题得以妥善地解决。
5.结语
以海绵城市作为设计理念对城市道路进行设计,可以在提高地下水资源的水位方面,使得径流污染减弱的方面,减少涝灾对城市造成危害的方面都大有作用。海绵城市的建设,不仅仅是只靠城市道路的建设,还要考虑在城市生态环境方面的保护作用。在规划城市道路时,要以雨水资源为前提,进而树立合理的目标,采用恰当的雨水利用设备的布置方案,对相关设计方案进行切实实施,并让专业人士进行指导,最终则能完成海绵道路的设计,保障城市的雨水处理能力,降低雨水对城市的危害。